SENARAI KANDUNGAN BAB PERKARA HALAMAN

Transcript

1 vii SENARAI KANDUNGAN BAB PERKARA HALAMAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT SENARAI KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI ISTILAH SENARAI SIMBOL SENARAI LAMPIRAN iv v vi vii xi xiii xix xxii xxiii 1 PENGENALAN KAJIAN 1.1 Pendahuluan Pernyataan Masalah Objektif Kajian Skop Kajian Metodologi Kajian Rumusan Aliran Bab 8 2 FOTOGRAMETRI JARAK DEKAT DIGITAL 2.1 Pengenalan Bidang Fotogrametri Pecahan Fotogrametri Sistem Perolehan Data Kaedah Penilaian 12

2 viii Sistem DVP Fotogrametri Jarak Dekat Aplikasi Fotogrametri Jarak Dekat Jenis-jenis Kamera Dalam Fotogrametri Jarak Dekat Kamera Metrik Kamera Bukan Metrik Kamera Digital Imej Digital Kalibrasi Kamera Kaedah Self-calibration Rumusan Bab CRANIOFACIAL 3.1 Pengenalan Aplikasi Fotogrametri Jarak Dekat Dalam Bidang Perubatan Kelebihan Aplikasi Fotogrametri Jarak Dekat Dalam Bidang Perubatan Pengenalan Bagi Craniofacial Masalah Kecacatan Craniofacial Pengukuran Dalam Bidang Craniofacial Peralatan Pengukuran Titik-titik Pengukuran Aplikasi Fotogrametri Jarak Dekat Dalam Bidang Craniofacial Rumusan Bab REKABENTUK PROTOTAIP BAGI SISTEM PEROLEHAN IMEJ-STEREO 4.1 Pengenalan Konfigurasi Sistem Reka Bentuk Objek Kawalan Pelantar Kamera 47

3 ix Konsep Asas Sistem Bingkai Kawalan Kerusi Khas Reka Bentuk Set Paparan Projektor Rumusan Bab PENGUMPULAN DAN PEMPROSESAN DATA 5.1 Pengenalan Sistem Kalibrasi Objek Kajian Pengambilan Imej-stereo Data Data Bahagian I (Untuk Analisis Saiz Titik Kawalan) Data Bahagian II (Untuk Analisis Kedudukan Titik Kawalan) Data Bahagian III (Untuk Analisis Bilangan Titik Kawalan) Data Bahagian IV (Untuk Analisis Corak Paparan Projektor) Data Bahagian V (Untuk Analisis Sistem Pengukuran DVP) Kaedah Pemprosesan Data Stereo Orientation Interior Orientation Relative Orientation Absolute Orientation Vectorization Rumusan Bab ANALISIS DAN HASIL 6.1 Pengenalan Analisis Analisis Saiz Titik Kawalan (Bahagian I) 87

4 x Hasil Analisis Saiz Titik Kawalan (Bahagian I) Analisis Kedudukan Titik Kawalan (Bahagian II) Hasil Analisis Kedudukan Titik Kawalan (Bahagian II) Analisis Bilangan Titik Kawalan (Bahagian III) Hasil Analisis Bilangan Titik Kawalan (Bahagian III) Analisis Semakan Analisis Corak Paparan Projektor (Bahagian IV) Hasil Analisis Corak Paparan Projektor (Bahagian IV) Analisis Sistem Pengukuran DVP (Bahagian V) Bahagian A (DVP, Laser Scanner Dan Kaliper Bahagian B (DVP dan Kaliper) Hasil Rumusan Bab KESIMPULAN DAN CADANGAN 7.1 Pengenalan Kesimpulan Sumbangan Kajian Cadangan 138 SENARAI DOKUMEN RUJUKAN 140 LAMPIRAN A E

5 xi SENARAI JADUAL NO JADUAL TAJUK HALAMAN 2.1 Perbezaan di antara kamera metrik dan kamera bukan metrik Spesifikasi bagi projektor yang digunakan (Compaq, 2002; Hewlett Packard, 2002) Parameter kamera yang digunakan dalam pemprosesan DVP Spesifikasi bagi kamera digital Canon Powershot S400 (Canon, 2003) Hasil cerapan pertama Hasil cerapan kedua Hasil cerapan ketiga Hasil pemprosesan subjek Hasil pemprosesan subjek Hasil pemprosesan subjek Hasil pemprosesan subjek Hasil pemprosesan subjek Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo hadapan (subjek 03) Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo hadapan (subjek 04) 108

6 xii 6.11 Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo kiri (subjek 03) Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo kiri (subjek 04) Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo kanan (subjek 03) Hasil perbandingan pengukuran koordinat (x,y,z) di antara V-STARS dan DVP bagi imej-stereo kanan (subjek 04) Hasil pengukuran (subjek 03) Hasil pengukuran (subjek 04) Hasil pengukuran patung menggunakan DVP, laser scannerdan kaliper Nilai min dan sisihan piawai pengukuran Hasil pengukuran muka manusia menggunakan DVP, laser scanner dan kaliper Nilai min dan sisihan piawai pengukuran Hasil pengukuran titik-titik craniofacial dengan menggunakan kaliper dan DVP (subjek 03) Hasil pengukuran titik-titik craniofacial dengan menggunakan kaliper dan DVP (subjek 04) Hasil pengukuran ke atas titik-titik craniofacial menggunakan DVP Aspek-aspek keperluan bagi titik kawalan 132

7 xiii SENARAI RAJAH NO RAJAH TAJUK HALAMAN 1.1 Carta alir metodologi kajian Sistem DVP dan kaca mata stereoskopik (Nu Vision 600GX) Kamera metrik tunggal (Phototheodolite FT1318/10) (Beloma, 2004) Kamera stereometrik (Zeiss SMK40) (Foto Hut, 2004) Sistem V-STARS (GSI, 2003) Kamera bukan metrik ; (a) Kamera 35 mm, (b) Kamera Video dan (c) Kamera Digital (Imaging Resouces, 2003) Pengoperasian Pengesan CCD Tisu lembut dan tisu keras (Zachow et al., 1999) Masalah ankilosis sendi temporo mandibel (OC-J, 2003) Masalah cranio synotosis (Craniosynotosis, 2003) Masalah hypertelorism (Ctf, 2002) Kesan kecederaan (Jefferson, 2004) Kanser pada bahagian maxillofacial (Maxillofacial, 2002) Keadaan rupa bentuk (raut wajah) bagi pesakit, (a) sebelum dan (b) selepas pembedahan craniofacial dijalankan (Erlanger, 2004) 33

8 xiv 3.8 Sebahagian pengukuran craniofacial pada bahagian (a) cranial, (b) facial, (c) orbital, (d) nasal, (e) orolabial dan (f) ear (Kolar & Salter, 1997) Peralatan pengukuran craniofacial ; (a) Spreading caliper, (b) Pita ukur, (c) Protraktor, (d) Level and angle finder, (e) Sliding caliper dan (f) Double sliding caliper (Kolar & Salter, 1997) Contoh pengukuran menggunakan (a) spreading caliper, (b) kaliper, (c) pita ukur dan (d) nasal root instrument (Kolar & Salter, 1997) Kedudukan bagi keseluruhan titik-titik craniofacial (Kolar & Salter, 1997) Sebahagian daripada titik-titik craniofacial pada imej hadapan Sebahagian daripada titik-titik craniofacial pada imej kanan Sebahagian daripada titik-titik craniofacial pada imej kiri (a) Konfigurasi sistem yang digunakan oleh D Apuzzo dan (b) paparan hasil akhir (skin surface) (D Apuzzo, 1998) Rekaan asal bagi sistem perolehan imej-stereo Kedudukan kamera secara konvergen (a) normal convergent dan (b) convergent (ring method) (D Apuzzo, 2005) Prototaip bagi sistem perolehan imej-stereo Komponen utama bagi sistem perolehan imej-stereo ; (a) pelantar kamera, (b) bingkai kawalan dan (c) kerusi khas Kedudukan kamera secara konvergen melibatkan penggunaan ; (a) convergent bar dan (b) kaki tiga (tripod) (D Apuzzo, 2005) Konsep asas sistem (konfigurasi kamera secara stereo) Kedudukan kamera secara stereo 48

9 xv 4.8 Konfigurasi kamera secara konvergen Tiga batang rod bagi stesen kamera (a) kedudukan setiap kamera dan (b) kedudukan kamera di hadapan pesakit (Hajeer et al., 2002) Sistem yang mengawal pergerakan bingkai kawalan Bingkai kawalan dengan pelekat sasaran retroreflective Pesakit duduk di atas kerusi khas semasa pengambilan fotograf Dentist chair (D Apuzzo, 1998) Head Rest head membantu meminimakan pergerakan kepala pesakit Projektor yang digunakan ; (a) Compaq MP3800 dan (b) Hp Digital Projector xb31 (Compaq, 2002; Hewlett Packard, 2002) Kedudukan projektor semasa di lapangan Corak bagi titik-titik paparan ; (a) corak A, (b) corak B dan (c) corak C Contoh titik-titik paparan projektor pada objek kajian (muka manusia) Bingkai kalibrasi dan scalebar Sebahagian daripada proses kalibrasi ; (i) pemprosesan menggunakan perisian Australis dan (b) sebahagian daripada imej yang diproses Scalebar yang digunakan Objek kajian (muka manusia) Canon Powershot S400 (Canon, 2003) Kedudukan pesakit semasa pengambilan fotograf (a) Sambungan kabel pada setiap kamera dan (b) kabel penyambungan dan butang snap (warna merah) Tiga set data ; (a) Imej-stereo kiri, (b) imej-stereo hadapan dan (c) imej-stereo kanan (a) memory card dan (b) card reader Carta alir keseluruhan data 66

10 xvi 5.11 Carta alir data bahagian I Data Bahagian I Carta alir data bahagian II Data Bahagian II Kedudukan bagi titik kawalan yang diuji (imej-stereo hadapan) Kedudukan bagi titik kawalan yang diuji (imej-stereo kiri) Kedudukan bagi titik kawalan yang diuji (imej-stereo kanan) Carta alir data bahagian III Data Bahagian III Carta alir data bahagian IV Paparan titik-titik projektor corak A Paparan titik-titik projektor corak B Paparan titik-titik projektor corak C Data Bahagian IV (corak A) Data Bahagian IV (corak B) Data Bahagian IV (corak C) Carta alir data bahagian V Imej-stereo hadapan bagi ; (a) patung muka manusia dan (b) muka manusia sebenar (Data Bahagian V (A)) Data Bahagian V Carta alir pemprosesan DVP Paparan utama bagi stereo orientation Perbezaan sistem koordinat bagi fotograf dan imej (DVP, 2003) Titik fidusial pada fotograf dari kamera metrik (Ipf, 2003) Kedudukan titik-titik fidusial (pada setiap bucu) bagi imej digital (kamera bukan metrik) (a) Kedudukan bagi titik-titik ikatan (normal) dan (b) pertindihan sepasang fotograf berdasarkan kepada titik-titik ikatan (DVP, 2003) 81

11 xvii 5.36 Kedudukan titik-titik ikatan pada imej-stereo (bagi kajian ini) Paparan imej-stereo secara ; (a) side by side dan (b) double buffering technique Paparan utama bagi vectorization Carta alir Analisis Sasaran retro-reflective bersaiz (a) 2.0 mm, (b) 3.0 mm dan (c) 4.0 mm Graf hasil cerapan pertama Graf hasil cerapan kedua Graf hasil cerapan ketiga Graf hasil pemprosesan subjek Graf hasil pemprosesan subjek Graf hasil pemprosesan subjek Lingkungan kawasan yang sesuai untuk titik kawalan Kawasan yang sesuai untuk menempatkan titik-titik kawalan ; (a) imej-stereo kiri (petak biru) dan (b) imej-stereo kanan (petak merah) Graf hasil pemprosesan subjek Graf hasil pemprosesan subjek Titik-titik perbandingan Titik-titik craniofacial yang dicerap pada imej-stereo kiri dan kanan Graf sisihan piawai pengukuran (subjek 03) Graf sisihan piawai pengukuran (subjek 04) Laser scanner (Vivid 910) Kedudukan pesakit semasa cerapan data dilakukan menggunakan laser scanner Kaliper yang digunakan Contoh pengukuran menggunakan kaliper Kedudukan sepuluh titik pengukuran pada patung Kedudukan titik-titik craniofacial yang dicerap Graf sisihan piawai pengukuran (subjek 03) Graf sisihan piawai pengukuran (subjek 04) 126

12 xviii 6.25 Kedudukan titik-titik tr, n, prn, sn dan pg Sistem perolehan imej-stereo yang telah dihasilkan Kedudukan optimum bagi titik-titik kawalan (selari dengan stesen kamera) Lingkungan kawasan yang sesuai untuk titik kawalan Paparan titik-titik projektor (corak B) Kedudukan bagi titik-titik craniofacial yang sukar untuk dikenal pasti kedudukannya yang sebenar Kedudukan titik craniofacial yang tidak dapat dicerap 138

13 xix SENARAI ISTILAH Bahasa Inggeris Bahasa Melayu Absolute Orientation - Orientasi Mutlak Aluminum - Aluminium Anthropometry - Antropometri Biostereometric - Biostereometrik Calibration - Kalibrasi Calliper - Kaliper Control Frame - Bingkai Kawalan Control Point - Titik Kawalan Convensional - Konvensional Cranial - Tempurung Kepala Craniofacial Landmark - Titik-titik Craniofacial Cranial Measurement - Pengukuran Tempurung Kepala Craniofacial - Craniofacial Craniofacial Surgery - Pembedahan Craniofacial Digital Camera - Kamera Digital Ear Measurement - Pengukuran Bahagian Telinga Laser Scanner - Pengimbas Laser Lens Distortion - Herotan Kanta Facial - Muka Facial Measurement - Pengukuran Bahagian Muka Fidusial Point - Titik Fidusial Focal Length - Jarak Fokus Ground Control - Titik Kawalan Bumi

14 xx Hard Tissue - Tisu Keras Hypertelorism - Hypertelorisma Infra-red - Infra-merah Interior Orientation - Orientasi Dalaman Line - Garisan Matrix Array Camera - Kamera Digital Metrik Maxillofacial - Maxillofacial Medical Photogrammetry - Fotogrametri Perubatan Medical Stereophotogrammetry - Stereofotogrammetri Perubatan Metric Camera - Kamera Metrik Mosaic - Mozek Multi-spectrum - Berbilang-spektrum Nasal Measurement - Pengukuran Bahagian Hidung Non-metric Camera - Kamera Bukan Metrik Orbital Measurement - Pengukuran Orbital Orolabial - Orolabial Orolabial Measurement - Pengukuran Orolabial Phototheodolite - Fototeodolit Parallel - Sejajar/Selari Pixel - Piksel Polygon - Geometri Pelbagai Segi Remote Sensing - Penderiaan Jarak Jauh Soft Tissue - Tisu Lembut SP (Standard Deviation) - Sisihan Piawai Stainless Steel - Besi Tahan Karat Stereo-image - Imej-stereo Stereo Model - Model Stereo Stereo Orientation - Orientasi Stereo Stereophotograph - Stereofotograf Stereo Plotter - Alat Pemplot Stereo Stereoscopic Glasses - Kaca mata Stereoskopik Stereo Triangulation - Triangulasi Stereo Surface - Permukaan Tie Point - Titik Ikatan

15 xxi Triangulation - Triangulasi Van Gruber Points - Titik Van Gruber X-ray Photogrammetry - Fotogrammetri X-ray

16 xxiii SENARAI LAMPIRAN LAMPIRAN TAJUK HALAMAN A Reka Bentuk Prototaip Bagi Sistem Perolehan Imej-Stereo (Objek Kawalan) 147 B Kedudukan Titik-Titik Sasaran Dan Titik-Titik Kawalan 159 C Data-Data Kalibrasi Bagi Kamera 162 D Pemprosesan Stereo Orientation 165 E Pemprosesan Vectorization 182

17 xxii SENARAI SIMBOL S - Nilai skala a - Nilai penderia imej A - Nilai bes kamera f - Nilai jarak fokus bagi kamera H - Nilai jarak dari objek ke kamera bes. (x,y,z) - Koordinat x, y dan z σ - Sisihan piawai µ - Min (purata) k1 - Parameter Erotan Radial k2 - Parameter Erotan Radial k3 - Parameter Erotan Radial